Beam Chain: Inovasi Langkah Selanjutnya untuk Ethereum

Konferensi Devcon 2024 yang baru saja berakhir di Bangkok telah menarik perhatian luas, dengan berbagai perwakilan dari ekosistem Ethereum berkumpul untuk bersama-sama membahas kemajuan terbaru dan arah masa depan. Selama konferensi, beberapa proyek penting merilis pembaruan terbaru, membawa ide dan peluang pengembangan baru untuk bidang Web3 global.

Di antara mereka, konsep "Ethereum 3.0" yang diajukan oleh peneliti Ethereum Foundation, Justin Drake, sangat menarik perhatian. Proposal peningkatan lapisan konsensus yang disebut Beam Chain ini bertujuan untuk mengurangi beban komputasi dan komunikasi bagi validator melalui teknologi bukti nol, sehingga menurunkan ambang batas untuk menjadi validator. Ini tidak hanya membantu menarik lebih banyak validator untuk bergabung dengan jaringan, meningkatkan keamanan, tetapi juga mengurangi kelebihan komputasi dan meningkatkan efisiensi keseluruhan jaringan. Selain itu, Drake juga berharap dapat memanfaatkan kesempatan ini untuk menyelesaikan utang teknologi sejarah di Beacon Chain dan mempersiapkan diri untuk ancaman komputasi kuantum yang mungkin muncul di masa depan.

Usulan ini sejalan dengan gagasan tentang Snarkisasi Ethereum dalam peta jalan The Verge yang sebelumnya diajukan oleh Vitalik. Dalam penjelasan terbarunya, Vitalik mengakui bahwa transformasi lapisan konsensus adalah pekerjaan yang menantang, yang perlu dioptimalkan secara berkelanjutan di masa depan. Usulan Beam Chain dapat dianggap sebagai tanggapan konkret tentang bagaimana mewujudkan Snarkisasi lapisan konsensus.

Beam Chain terutama berfokus pada transformasi lapisan konsensus. Secara khusus, ini melibatkan pengubahan fungsi transisi status menjadi Snark, termasuk fungsi transisi status untuk setiap slot waktu, setiap blok, dan setiap epoch. Fungsi-fungsi ini mencakup pelaksanaan algoritma konsensus dan logika staking, usulan blok, verifikasi hasil lapisan eksekusi, verifikasi akar pohon Merkle, verifikasi dan agregasi tanda tangan konsensus, perhitungan hash, serta operasi staking dan penebusan yang melibatkan akses status penyimpanan akun. Perlu dicatat bahwa Ethereum, dalam memajukan Snarkisasi lapisan konsensus, tetap mengutamakan desentralisasi dan keragaman sebagai tujuan utama, sehingga tidak memaksakan penggunaan algoritma dan protokol pembuktian nol tertentu, tetapi memberikan kebebasan kepada pengusul untuk memilih.

Tantangan inti dari mewujudkan konsep Beam Chain adalah bagaimana secara signifikan meningkatkan efisiensi bukti, mengurangi waktu bukti yang saat ini memerlukan puluhan bahkan ratusan detik menjadi tingkat detik. Justin dalam sebuah seminar baru-baru ini mengajukan pandangan tentang metode percepatan ASIC, menyarankan untuk menyelesaikan seluruh proses dari penghasilan bukti hingga pembuktian pada chip khusus, untuk meningkatkan waktu penghasilan bukti lebih dari sepuluh kali lipat dalam beberapa tahun ke depan dan mencapai pembuktian waktu nyata yang sesungguhnya.

Beberapa tim penelitian secara aktif mendorong optimasi kinerja dan perluasan aplikasi teknologi bukti nol pengetahuan. Misalnya, ada tim yang berfokus pada pemanfaatan platform perangkat keras seperti GPU, FPGA, dan ASIC untuk mempercepat proses bukti ZK, yang telah mencapai peningkatan kinerja yang signifikan di berbagai sistem ZK. Sementara itu, dalam arah AI+ZK, beberapa tim juga telah mencapai kemajuan luar biasa dalam komputasi yang dapat diverifikasi untuk model besar, secara drastis mengurangi waktu pembuatan bukti.

Selain itu, menghadapi ancaman potensial dari komputasi kuantum, beberapa tim telah mulai mengeksplorasi aplikasi kriptografi pasca-kuantum dalam blockchain, dan dengan mengoptimalkan proses konsensus serta pembacaan memori dengan latensi rendah, mereka telah berusaha mempertahankan kemampuan pemrosesan transaksi di blockchain sebanyak mungkin sambil memastikan keamanan.

Dengan diusulkannya proposal Beam Chain, diharapkan akan menarik lebih banyak peneliti untuk memperhatikan transformasi lapisan konsensus, memicu lebih banyak ide inovatif. Kemajuan simultan Snark pada lapisan konsensus dan lapisan eksekusi akan membawa terobosan signifikan bagi skalabilitas dan desentralisasi Ethereum. Selain itu, mesin virtual berbasis teknologi bukti nol pengetahuan diharapkan dapat memainkan peran inti dalam ekosistem Ethereum. Dengan memperkenalkan bukti SNARK dan kriptografi pasca-kuantum, bersama dengan ambang batas staking yang lebih rendah dan waktu konfirmasi blok yang lebih cepat, Beam Chain diharapkan dapat memberikan karakteristik desentralisasi yang lebih kuat dan kinerja yang lebih tinggi bagi Ethereum.